【leetcode】剑指offer30 包含min函数的栈-优快云博客

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本文介绍了一种特殊的数据结构——最小值栈，通过维护辅助栈的方式，在O(1)时间复杂度下实现了栈的基本操作及获取最小值的功能。文章详细解释了如何通过更新辅助栈来实时获取最小值，提供了完整的C语言实现代码。

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题目出处
定义栈的数据结构，请在该类型中实现一个能够得到栈的最小元素的 min 函数在该栈中，调用 min、push 及 pop 的时间复杂度都是 O(1)。
示例:

MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.min();   --> 返回 -3.
minStack.pop();
minStack.top();      --> 返回 0.
minStack.min();   --> 返回 -2.

此题为确保在常数时间找到最小值，我们需要改变栈的结构，设计辅助栈！
基本结构：

typedef struct {
    int top;
    int data[100000];
    int min[100000];//用来储存最小值

} MinStack;

核心：

//每次进入一个新元素，都需要同时更新data数组和min数组
void minStackPush(MinStack* obj, int x) {
    if(obj->top==-1)//如果原来栈是空的，则新加入元素设为最小值
       obj->min[0]=x;
    else if(x<obj->min[obj->top])//若栈内有元素，并且新加入元素的值更小
    {
           obj->min[(obj->top)+1] = x;//min数组的栈顶元素变为x，注意此时min栈顶下标是top+1
    }
    else//若栈内有元素，但新加入元素的值比栈顶元素大
    {
        obj->min[(obj->top)+1]=obj->min[(obj->top)];
    }   //此时min栈顶的值为新加入元素之前的栈顶值相同，故此时栈顶及栈顶下一个的元素值大小相同
    obj->top++;
    obj->data[obj->top]=x;
}

最后min数组一定是一个非严格递减数列！

代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef struct {
    int top;
    int data[100000];
    int min[100000];

} MinStack;

/** initialize your data structure here. */

MinStack* minStackCreate() {
    MinStack *s;
    s=(MinStack*)malloc(sizeof(MinStack));
   // s->min = 1e8;
    s->top=-1;
    for(int i=0;i<100000;i++)
       {
           s->data[i]=0;
           s->min[i]=0;
       }
    return s;
}

void minStackPush(MinStack* obj, int x) {
    if(obj->top==-1)
       obj->min[0]=x;
    else if(x<obj->min[obj->top])
    {
           obj->min[(obj->top)+1] = x;
    }
    else
    {
        obj->min[(obj->top)+1]=obj->min[(obj->top)];
    }   
    obj->top++;
    obj->data[obj->top]=x;
}

void minStackPop(MinStack* obj) {
    obj->top--;
}

int minStackTop(MinStack* obj) {
    return obj->data[obj->top];
}

int minStackMin(MinStack* obj) {
    return obj->min[obj->top];

}

void minStackFree(MinStack* obj) {
    free(obj);
}